بررسی سیلیمانیت براساس طیف سنجی رامان و شواهدی از دگرریختی در شرایط کم‌ فشار و دمای بالا در متاپلیت ‌های هاله دگرگونی مجاورتی میشو - شمال غرب ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زمین شناسی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

10.22128/ijcm.2025.3058.1012

چکیده

توده گرانیتوئیدی ادیاکاران میشو در جنوب‌غرب شهرستان مرند، شمال‌غرب ایران واقع است. این توده نیمه‌عمیق به شکل نعل اسبی و با وسعت تقریبی ۵۰ کیلومتر مربع رخنمون دارد. از نظر سنگ‌شناسی، ترکیب آن در گستره­ای از لوکوگرانیت تا دیوریت قرار دارد و گرانیت‌های آن شامل دو نوع گرانیتوئید I به سن تقریبی ۵۷۰–۶۰۰ میلیون سال و  نوع گرانیتوئیدS  برآمده از ذوب‌بخشی سنگ‌های متاپلیتی با سن ۵۷۰–۵۴۰ میلیون سال هستند.در سنگ‌های متاپلیتی پیرامون این مجموعه نفوذی، آثار دگرگونی مجاورتی قابل‌توجهی دیده می‌شود. توالی دگرگونی مجاورتی از بیرون به درون هاله به ترتیب ورقه سنگ (اسلیت) لکه‌دار (دربردارنده کلریت، مسکوویت و کردیریت)، کردیریت بیوتیت و هورنفلس، کردیریت–آندالوزیت–مسکوویت هورنفلس، بیوتیت–کردیریت–فلدسپار پتاسیم–گارنت (با ذوب بخشی) هورنفلس میگماتیتی دارای بیوتیت، گارنت، کردیریت، فلدسپار پتاسیم و سیلیمانیت هستند. بررسی­های ریزساختاری و سنگ نگاری بیانگر حضور سیلیمانیت‌های  با ظاهری خمیده و انباشت در پهنه‌های با کرنش بالا بوده که نشانه‌های واضحی از دگرریختی پیشرونده در متاپلیت‌های درجه بالا هستند. این شواهد به خوبی با نتایج طیف‌سنجی رامان همخوانی دارند، زیرا تغییر قله‌های مشخص سیلیمانیت در طیف رامان نشانگر تغییرهای ساختاری و بلوری ناشی از فشار و دگرریختی است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of sillimanite using Raman spectroscopy and evidence of metamorphism under low-pressure and high-temperature conditions in metapelitic rocks of the contact metamorphic aureole of Mishow, northwest Iran.

نویسندگان [English]

  • niloofar roshanravan
  • mohsen moayyed
  • robab hajialioghli
Department of Earth Sciences, Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

The Ediacaran granitoid complex of Mishow, located in the southwest of Marand County, northwestern Iran, covers an area of approximately 50 km² and appears as a semi-deep, horseshoe-shaped intrusion. Petrographically, the complex comprises a compositional range from leucogranite to diorite. The granites include two distinct types: ,Microstructural and petrographic analyses reveal fibrolitic sillimanite with bent textures, concentrated in high-strain zones, which indicate progressive deformation in high-grade metapelites. These observations are well supported by Raman spectroscopy data, where peak shifts in sillimanite spectra reflect structural and crystallographic changes induced by pressure and deformation.Therefore, Raman spectroscopy serves as a sensitive and precise tool for qualitatively and quantitatively constraining metamorphic conditions such as pressure, temperature, and strain intensity. The strong agreement between petrographic and spectroscopic data enhances the reliability of the interpretations.

Keywords: Contact metamorphism, Sillimanite, Microstructure, Raman spectroscopy

کلیدواژه‌ها [English]

  • Contact metamorphism
  • Sillimanite
  • Microstructure
  • Raman spectroscopy
[1] Spear F. S., “Metamorphic phase equilibria and pressure-temperature-time paths”, Mineralogical Society of America (1993).
[2] Vernon R. H., “A practical guide to rock microstructure”, Cambridge University Press (2004).
[3] Green D. H., “Metamorphic reaction equilibria and the interpretation of metamorphic terrains”, The Journal of Geology, 71(2) (1963)  229-256.
[4] Wopenka B., Pasteris J. D., “Structural characterization of kerogens to granulite-facies graphite: applicability of Raman microprobe spectroscopy”, American Mineralogist, 78(5-6) (1993) 533-557.
[5] Wintsch R. P., Webster J. R., Bernitz J. A., Fout J. S., “Geochemical and geological criteria for the discrimination of high-grade gneisses of intrusive and extrusive origin”, eastern Connecticut (1990).
[6] Proyer A., “Al₂SiO₅ polymorphs in the Eastern Alps: Constraints from Raman spectroscopy”, Lithos, 70(1–2) (2003) 183–201. https://doi.org/10.1016/S0024-4937(03)00097-3.
[7] Mukherjee B. K., Mishra B., Ravindra Kumar G., “Raman spectroscopic characterization of aluminous metamorphic minerals from the Higher Himalaya”, Journal of Metamorphic Geology, 28(6) (2010) 551–563. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.2010.00881.x
[8] Goncalves P., Rubatto D., Hermann J., “Raman constraints on Al₂SiO₅ phase transitions and metamorphic conditions in high-grade terrains of Madagascar”, Contributions to Mineralogy and Petrology, 171(3) (2016) 28. https://doi.org/10.1007/s00410-016-1235-4
[9] Nabavi M.H., “Geology of Iran”, (1355) 109p.
[10] Mohajel M., Hajiloo B., Asadian E., Rastgar-Mirzai E., Eftekhar-Nezhad J., "Geological Map of Marand, Scale 1:100,000", (1995) Geological Survey of Iran.
[11] Shahzeidi M., Moayyed M., Murata M., Yui T. F., Arai S., Chen F., Ahmadian J., “Late Ediacaran crustal thickening in Iran: Geochemical and isotopic constraints from the~ 550 Ma Mishu granitoids (northwest Iran)”, International Geology Review, 59(7) (2017) 793-811.
 [12] McMillan Paul, "A Raman spectroscopic study of glasses in the system CaO–MgO–SiO2", American Mineralogist 69.7-8 (1984) 645-659.
[13] Mernagh T. P., Liu L.G., “Raman spectra from the Al₂SiO₅ polymorphs at high pressures and room temperature”, Physics and Chemistry of Minerals, 18(3) (1991) 207–216. https://doi.org/10.1007/BF00216605
 
 
[14] Zhai K., Xue W., Wang H., Wu X., Zhai S., “Raman spectra of sillimanite, andalusite, and kyanite at various temperatures”, Physics and Chemistry of Minerals, (2020) 47(23). https://doi.org/10.1007/s00269-020-01074-4
[15] Bertram F., Heine V., Jones R., “Computer modelling of Al/Si ordering in sillimanite”, Physics and Chemistry of Minerals, 17(1) (1990) 55–61. https://doi.org/10.1007/BF00200128.